La scénarisation de l'évaluation des activités pédagogiques utilisant les Environnements ...

193 Pages·2006·4.22 MB·French

Universit´e de Savoie Laboratoire SysCom Odile Jacob Multim´edia
La sc´enarisation de l’´evaluation des
activit´es p´edagogiques
utilisant les Environnements
Informatiques d’Apprentissage Humain
`
THESE
pr´esent´ee et soutenue publiquement le 24 octobre 2006
pour l’obtention du
Doctorat de l’Universit´e de Savoie
(sp´ecialit´e informatique)
par
Guillaume DURAND
Composition du jury
Pr´esident : Pr Jean-Pierre Peyrin CLIPS, Universit´e Joseph Fourier
Rapporteurs : Pr Jean-Marc Labat LIP6, Universit´e Paris 6
Dr Thierry Nodenot LIUPPA, Universit´e de Pau
Examinateur : Dr Christophe Choquet LIUM, Universit´e du Maine
Invit´e : M Henri Verdier Odile Jacob Multim´edia, Paris
Directeur de th`ese : Dr Christian Martel SysCom, Universit´e de Savoie
Co-directeur de th`ese : Pr Bernard Caron SysCom, Universit´e de Savoie
Universit´e de Savoie — Laboratoire SysCom — Odile Jacob Multim´edia

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Remerciements
Mes premiers remerciements vont à Christian Martel, directeur scientifique de cette thèse. Christian
Martel est un chercheur exigeant et passionné, et je suis heureux d’avoir eu la chance durant ces trois
annéesdepartagersesréflexions,dedisposerdesonexpertisescientifiqueetdesonexpériencepourmener
à bien ce travail.
Je remercie Jean-Marc Labat, Professeur à l’Université Paris 6, de m’avoir fait l’honneur d’accepter
d’être rapporteur de cette thèse. Nos intéressantes interactions ont permis d’alimenter ma réflexion.
Je remercie Thierry Nodenot, Maître de conférences à l’Université de Pau, de m’avoir fait l’honneur
d’accepter d’être rapporteur de cette thèse. Sa compétence m’a permis d’approfondir et de mieux situer
mon approche scientifique.
JeremercieChristopheChoquet,Maîtredeconférencesàl’UniversitéduMaine,dem’avoirfaitl’honneur
de faire partie de mon jury de thèse.
Je remercie Jean-Pierre Peyrin, Professeur à l’Université Joseph Fourier, de m’avoir fait l’honneur de
présider le jury de ma soutenance de thèse.
Je remercie également les membres du laboratoire SysCom, en particulier Christine Ferraris et Lau-
renceVignollet,Maîtresdeconférencesàl’UniversitédeSavoie,aveclesquellesj’aipuavoirdenombreux
échanges, mais aussi Bernard Caron, Professeur de l’Université de Savoie, qui a co-dirigé cette thèse.
Je tiens aussi à remercier la société Pentila, en particulier Steve Giraud qui m’a fait profiter de son
expertise technique et Igor Barma pour l’implémentation des propositions et son soutien.
Bien évidemment, cette thèse n’aurait pu avoir lieu sans la société Odile Jacob Multimédia. Je remercie
donc Henri Verdier, directeur général, Paul Ekeland et Eric vatin, chefs de projet, pour leur soutien et
leur compréhension. Merci à Marie Borrel, directrice éditoriale, pour avoir relu et corrigé les premières
versions de ce mémoire. Merci aussi à François Palluau, Webmestre, qui a été avec Marie Borrel très
attentif et enthousiaste durant ces trois années.
Enfin,jesouhaiteassocieràcesremerciementsmafamille,etenparticuliermacompagnepourlaconfiance
qu’elle m’a témoignée dans cette aventure ainsi que pour son "coaching" qui s’est révélé très efficace. Je
remercie mon frère, Julien Durand, pour m’avoir communiqué sa passion pour les sciences et sa soif de
connaissances,ainsiquemesparentspourleursoutien,leurpatienceetleurinvestissementdansceprojet.
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"Chaque enfant qu’on enseigne est un homme qu’on gagne.
Quatre-vingt-dix voleurs sur cent qui sont au bagne
Ne sont jamais allés à l’école une fois,
Et ne savent pas lire, et signent d’une croix.
C’est dans cette ombre-là qu’ils ont trouvé le crime.
L’ignorance est la nuit qui commence l’abîme.
Où rampe la raison, l’honnêteté périt.
(...)"
Victor Hugo, Les Quatre vents de l’esprit.
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Table des matières
Chapitre 1 Introduction 3
1.1 Cadre de l’étude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Problématique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Organisation du document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Partie I État de l’art 5
Chapitre 2 L’évaluation dans les activités d’apprentissage 7
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 L’évaluation pour l’enseignant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 L’évaluation, objet d’étude scientifique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.4 Les pratiques d’évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.4.1 L’évaluation pronostique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.2 L’évaluation formative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.3 L’évaluation formatrice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.4 L’évaluation diagnostique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.5 L’évaluation sommative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Chapitre 3 L’évaluation dans les EIAH 13
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2 Pratiques d’évaluation en EIAH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.1 L’évaluation sommative et pronostique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.2.2 L’évaluation diagnostique des compétences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2.3 L’évaluation sommative et diagnostique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2.4 L’auto-évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2.5 L’évaluation par pairs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.2.6 L’assistance à l’évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2.7 L’évaluation de la participation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2.8 Le portfolio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5
6 Table des matières
Chapitre 4 Un nouveau contexte pour l’évaluation : les Espaces Numériques de
Travail 27
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.2 Les ENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.3 Les efforts de standardisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.3.1 Description et intégration des services pédagogiques . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.3.2 Indexation des contenus pédagogiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.3.3 Organisation des contenus pédagogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.3.4 Construction des contenus pédagogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.3.5 Expression des résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.4 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.5 L’émergence des Langages de Modélisation Pédagogiques (LMP) . . . . . . . . . . . . 35
Chapitre 5 L’évaluation et les Langages de Modélisation Pédagogique 37
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.2 La scénarisation des activités pédagogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.2.1 Qu’est ce qu’un scénario pédagogique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.2.2 Conception d’un scénario pédagogique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.3 Les Langages de Modélisation pédagogique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.3.1 IMS-LD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.3.2 LDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.4 Les Outils auteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.4.1 RELOAD Learning Design Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.4.2 MOT+LD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.4.3 Collage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.4.4 CPM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.5 Les infrastructures de scénarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5.5.1 CopperCore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5.5.2 Gridcole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.5.3 LAMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5.5.4 LDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.6 Résultats et activités scénarisées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.6.1 La gestion des résultats IMS-QTI par IMS-LD . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.6.2 Usage Tracking Language . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.7 Cas d’étude : le jeu des planètes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.7.2 Analyse de l’activité et propositions commentées. . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.7.3 Proposition de l’Université Macquarie de Sydney . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.7.4 Proposition de l’Université Ouverte des Pays-Bas . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.7.5 Proposition de la Télé-Université du Québec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.7.6 Proposition des Universités de Bayonne et de Laval . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.7.7 Proposition de l’Université de Montréal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
7
5.7.8 Proposition de l’Université de Grenoble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.7.9 Proposition de l’Université de Santiagao de Compostela. . . . . . . . . . . . . 72
5.7.10 Proposition de l’Université de Valladolid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.7.11 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.8 Les besoins en matière d’évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.9 Conclusion de l’état de l’art . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.9.1 De l’évaluation en EIAH à l’évaluation dans les ENT . . . . . . . . . . . . . . 75
5.9.2 Pauvreté de l’évaluation dans les LMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Partie II Proposition 77
Chapitre 6 Introduction 79
6.1 Objectifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.2 Contexte de l’étude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Chapitre 7 Expression des résultats 81
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
7.2 Produit de l’activité de l’apprenant et résultat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
7.3 Caractéristiques des produits de l’activité de l’apprenant et critères d’évaluation . . . 82
7.4 Résultat et compétence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.5 Acteurs de l’évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
7.6 Modèle de résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
7.7 Format des résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.7.1 Présentation générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
7.7.2 Expression des produits des apprenants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.7.3 Expression de l’évaluation des produits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7.7.4 Expression de la valeur d’un résultat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
7.7.5 Expression des compétences associées au résultat . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.8 Plage de validité du modèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.8.1 Méthodologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.8.2 Les types d’évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.8.3 Les objets évalués . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.8.4 Les acteurs de l’évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.8.5 Les types d’activités évaluées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.8.6 La passation de l’évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.9 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Chapitre 8 La scénarisation de l’évaluation 101
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.2 Construction d’un scénario à l’aide de LDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.2.1 Rappel des concepts de LDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.2.2 Méthodologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
8 Table des matières
8.2.3 Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
8.3 Scénarisation d’activités pédagogiques comportant une phase d’évaluation typique . . 107
8.3.1 Cas d’une évaluation pronostique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.3.2 Cas d’une évaluation diagnostique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
8.3.3 Cas d’une évaluation formative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
8.3.4 Cas d’une évaluation formatrice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
8.3.5 Cas d’une évaluation sommative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
8.3.6 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
8.4 Scénarisation des activités d’évaluations typiques associées à une activité pédagogique 113
8.4.1 Présentation de l’activité pédagogique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
8.4.2 Scénarisation de l’activité pédagogique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
8.4.3 Présentation des activités d’évaluation connexes . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
8.4.4 Cas de l’évaluation diagnostique et pronostique . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
8.4.5 Cas de l’évaluation formative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
8.4.6 Cas de l’évaluation formatrice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
8.4.7 Cas de l’évaluation sommative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
8.4.8 Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
8.5 Extension de LDL pour l’évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
8.5.1 Du modèle de résultats à la scénarisation de l’évaluation dans LDL . . . . . . 123
8.5.2 Association d’une position à une caractéristique d’un produit . . . . . . . . . 124
8.5.3 Association d’une position à un résultat préalablement obtenu . . . . . . . . . 124
8.5.4 Usage d’une position par une enceinte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
8.5.5 Communication des positions entre activités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
8.5.6 Définition des règles de calcul d’une évaluation et production d’un résultat . . 126
8.6 Enrichissement de LDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
8.6.1 Association d’une position à une caractéristique d’un produit . . . . . . . . . 126
8.6.2 Communication des positions entre activités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
8.6.3 Association d’une position à un résultat préalablement obtenu . . . . . . . . . 128
8.6.4 Usage d’une position par une enceinte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
8.6.5 Définition des règles de calcul d’une évaluation et production d’un résultat . . 128
8.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
8.7.1 Bilan des extensions de LDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
8.7.2 Bilan de l’enrichissement de LDI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
8.7.3 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Chapitre 9 Architecture 131
9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
9.2 Persistence des résultats et des caractéristiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
9.2.1 L’usage natif de XML dans l’infrastructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
9.2.2 La base de données eXist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
9.2.3 Le langage XQuery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
9.2.4 L’interface de programmation XML :DB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133